智慧之窗: (偉人小傳) 發明蒸汽機的瓦特

2014年5月
文/石溪

蒸汽機的發明人詹士‧瓦特(James Watt),是把製造業從 人手操作推向機械化的先驅,也是18世紀工業革命的關鍵 人物。

瓦特於1736年,在蘇格蘭出生,父親從事造船及建築業, 曾任市長及財政專員。母親是位名門閨秀,知書達禮,瓦特 早期的教育,是由母親啟蒙的。童年時的瓦特聰明好學,對 水的變化形態甚感興趣,從小便觀察到水蒸汽的冷凝現象。 他很有機械頭腦,常用父親工場裡的工具,自製出各種模 型。

家庭巨變‧ 命運坎坷

17歲時,瓦特以優異成績中學畢業,本想進入大學深造。 但天有不測之風雲,同年他的父親破產、母親逝世,他只好 到格拉斯高(Glasgow)去,投奔在大學任教的親戚。1755年, 他被介紹到倫敦,向一位製造船用器材的名師學藝,一年後 回到格拉斯高時,已成了手藝高明的輪盤、指南針、量重機 製造人。這時他認識了不少科學家,在與他們交談中,學到 各種科學知識,為未來的發明作好預備。

1764年,是瓦特人生的重要時期,除了與表妹瑪嘉麗成婚 外,也是他發明事業的起點。某天,他在修理一部簡陋的蒸 汽抽水機時,發現它浪費太多蒸汽,以致不能產生較大的動 力,他花了一年的時間鑽研,終於找到解決的方法。他在機 器裡附加了分體冷凝裝置,又把汽缸隔離起來,使蒸汽機的 效率大大提高。但他不是個聰明的商人,雖然取得新發明的 專利權,卻不懂得大量生產,因此製造蒸汽機,成了他的虧 本生意。

在這艱難的歲月裡,他的妻子卻不斷生產,短短9年的婚 姻,共為他養了六個兒女。1773年,瑪嘉麗在生活的重壓下, 不到30歲便離開世界。1775年,他與博爾頓(M. Boulton)合伙 成立公司,博爾頓是位工程師及製造商,頭腦精明、長袖善 舞,在國會為瓦特的發明,再取得25年的專利。但他們的事 業,並未一帆風順,1766年瓦特再婚,妻子為他生了兩個兒 子,為維持一家十口的生計,他白天做土地測量師,晚上製 造、改良蒸汽機。

創作有成‧ 帶動革命

往後的幾年,瓦特的發明有了很多突破。1781年,他發明 了一組齒輪,把蒸汽機的往返運動,改變成旋轉運動;1782 年,他發明了雙動式的蒸汽機,博爾頓把他的發明大量生 產,用於採礦、紡織及冶金業上。1785年,他們同時被選為 皇家學會會員。1788年,瓦特又發明了離心調速器,使蒸汽 機的速度可以自動控制;1790年,再發明了壓力表、計數機、 指示器及節流閥門等,使蒸汽機的功能更趨完美,從此被 廣泛地用於工業上,瓦特和博爾頓也因此成為鉅富。 博爾頓和瓦特, 是基督教長老會 的會員, 他們在 名成利就後,成為 「月夜學會(Lunar Society)」的活躍分 子,那是個科學家、 哲學家、文學家、藝 術家們雲集的聚會,每逢月圓之夜舉行。瓦特在聚會裡,認 識了達爾文醫生(Dr. E. Darwin),他是進化論的創始人達爾文 的祖父,當時這位醫生已傾向進化論。瓦特因持守「上帝創 造天地萬物」的信念,在與達醫生談論時,沒有一回不是持 相反意見的,有時還爭至面紅耳熱,但他們在論點上是「敵 人」,在感情上仍是朋友。

瓦特於1800年退休,但卻沒有停止科學研究,他最後的 發明,是一部複製雕塑像的機器。1819年,他平靜地安息主 懷,長眠於蘇格蘭的一所教堂內。瓦特所發明的蒸汽機,帶 動了工業革命,從此人類的生活形態產生了巨變,物質享受 更豐富,生活得更舒適。後來,人們在他的發明基礎上,又製 造了汽船及火車,使交通運輸更便利。瓦特在科學界享有盛 譽,真是實至名歸!

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